超声微泡造影剂靶向治疗现状及研究进展

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1、超声微泡造影剂靶向治疗现状及研究进展王志会钱林学1968年Gramiak首次报道了吋攒强姑影的小7(,泡，即超声微泡造影剂(uca),它的出现开创;T无创超声诊断和治疗的新领域。随着对其研究的不断深入，人们发现超声微泡造影剂不仅是一种良好的超声敁像对比剂，而且是一种重耍的药物递送载体［u,对超声微泡造影剂携带基因或药物靶向治疗在医学领域的研究□益广泛。超声微泡造影剂靶向治疗包括超声介导载药微泡的治疗及超声介导靶A载药微泡的治疗。本文主要就靶h'd载药微泡的生物学效应、制备及其介导的靶向治疗现状及进

2、展做一总结。一、靶向载药微泡及其生物学效应超声微泡造影剂是PJ含气体的小球，以磷脂、白蛋白、糖类、非离子表而活性剂或可生物降解的高分子多聚物等物质为壳膜

3、21。A前研究的超声微泡造影剂的直径1〜8um，它能在血管腔中保持相对稳定并吋以顺利通过肺循环实现全身器官组织、病变冋声增强从而提高组织显影的清晰度14’5］，但它作为~种药物递送载体，其特异性不强，对于病变组织没有亲和力，为此人们开始研究具有特异性的靶向载药微泡及其介导的靶向治疗。靶向超声造影剂是将特异性抗体或配体连接到声学造影剂表面，依靠抗原

4、-抗体或配体-受体之间的特异性结合，通过血液循环积聚到特异的靶器官或靶组织，从而使器官或组织在超声影像中得到特异性的增强或局部靶向治疗作用l6j。与普通微泡相比，靶向载药微泡能够从分子水平识别并结合于病变部位，从而实现了微泡与病变部位的特异性结合，同时减轻基因或药物对正常组织的损害［7］，为微泡携带药物或基因对病变部位进行靶向治疗提供了前提。超声微泡的生物学特性使其成为一种理想的基因或药物递送载体。将少量携带基因或药物的微泡经外周静脉或局部注射后，微泡流经靶向部位吋进行超声，即得到超声影像［8］。

5、当超声影像图证明超声准确定位于靶向部位时，增加声压使之达到一定强度，即可使微泡破裂产生空化效应［9］，空化效应是指存在于液态物质屮的微小空泡(空化核)在高强度的超声的作用卜*被激发，空化核急剧膨胀和收缩直至爆裂，此过程中空化核吸收了大量的声能，并将能量集中释放在极小的区域，核内局部温度和压力急剧升高，随之产生强大冲击波、内切力、高速微朿射流及自由基等二次效应，不仅使微血管破裂，血管内皮细胞收缩，细胞间隙增宽，微血管壁的通透性増大，还可使细胞膜的完整性遭到破坏，产生暂吋性、可逆性的小孔，增加了细胞膜

6、的通透性均能够增强载微泡对基因或药物的转移。二、靶向载药微泡的制备1.制备超声微泡的材料和方法构成超声微泡的成分宥气体核心及包封气体的壳膜材料。第一代微泡造影剂(如Albunex®)其内充满了空气，由于空zC血液溶解度高以及蛋白质外壳很薄仅10•15mn，空气扩散速度很快，这些微泡经静脉注入血管后几秒钟之内消失111］。第二代及第三代超声造影剂则采用大分子的惰性气体全氟化碳或六氟化硫，它们的弥散系数低、血液溶解度低，这将有效延长微泡在血液循环屮的停留时间，微泡外壳的主要成分宥蛋白质(白蛋白

7、121

8、)、脂质类、表面活性剂1131或生物相容性较好的高分子聚合物

9、141,膜厚2-500nm,微泡稳定性高，避免了气体损失、扩散、溶解及微泡聚集，使得微泡的粒径缩小并趋于一致ll5j。外壳的成分不仅决定Y微泡的稳定性，还决定了微泡逃逸网状内皮系统的识别和清除能力以及在超声场中抵抗破裂的能力。高分子多聚物抗正性、稳定性高、生物相容性好，克服了脂质微泡的不稳定性和蛋0微泡的免疫原性，減碳气体分子量较大、溶解度和弥散度较低，因此采用高分+多聚物作为壳膜材料A含氟烷气体制备的微泡具冇直径小、粒径分布窄、半衰期

10、长等优点，是近年来超声造影剂的研究热点116］。目前国内外常采用超声空化法、冷冻干燥法、喷墨打印法、中和法、机械匀化法、界而聚合法、薄膜-水化法、吸附法、乳化法等方法制超声微泡。Cui［17］等用双乳化-溶剂蒸发法制备了一种多孔的、中空的、可吸收的PLGA微泡，平均直径为1.8um，叫以安全到达狗模型的心脏中并叫攒强显影。MarcelR.Bdhmer1181等用喷墨打印技术制成粒径分布狭窄，高分子多聚物外壳，平均直径为5um的微泡。2.基因或药物与超声微泡造影剂的连接方式微泡与药物或基因的结合方法

11、如阁1所示:A药物直接黏附在微泡的表而B药物镶嵌在微泡外壳膜中间，可增加微泡外壳的稳定性;C某些药物或基因以非共价键结合在微泡表面;D疏水性药物吋以混合在一层油脂层内，形成一层薄膜包绕在微泡内，其外包被着一层稳定的膜，在这种结合方式下可连接抗体用于靶向释放药物;E药物和气体钮被在微泡的内部，靶向配体结合在微泡外壳膜的表面。本图所示的微泡外壳膜的稳定材料是脂质，但也可以是高分子聚合物。正如图1所示冇多种不同的方式可以将药物连于微泡上。这些方法的优点在于，空化效应产生吋，微泡破裂所产生